Кён был обычным японским школьником, который с давних пор не верил ни во что, выходящее за рамки объяснимого наукой. Но когда ему довелось познакомиться со странной одноклассницей по имени Судзумия Харуки, он узнал о существовании инопланетян, гостей из будущего и даже экстрасенсов. Все они обитали среди людей, и нередко маскировались под обыкновенных подростков.
Эта история началась с того, что Харуки высказала недовольство тем, что в школе нет нормальных кружков. Но герой не видел в этом проблемы, и заявил девушке, что если нет интересной группы, создай её сама. Ей понравилась эта идея, и в школьных стенах появилась Бригада SOS, занимающаяся изучением сверхъестественных явлений. Первым членом её команды стал Кён, мечтающий об одном – чтобы неугомонная девчонка отстала от него.
Разместить «SOS» было решено в кабинете литературы, так как там никогда никого не было, за исключением Юги Нагато – инопланетянки под прикрытием. Ещё двумя участниками новообразовавшейся команды стали: милая второклассница и странница во времени Микуру Асахина. Вскоре к ним также присоединились телепат Ицки и таинственный незнакомец, преследующий собственные цели.